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高脂肪食は精巣のプロテオームに明確な異常を引き起こす
High fat diet causes distinct aberrations in the testicular proteome.
PMID: 32678325 DOI: 10.1038/s41366-020-0595-6.
抄録
食事は正常な生理に重要な影響を与え、高脂肪食と肥満が男性の生殖健康に及ぼす潜在的な悪影響についての記述が増えてきている。我々は、精巣内のタンパク質の豊富さの変化を評価するためのディスカバリープロテオミクス研究と慢性高脂肪（HF）食の影響の組織学的レビューを実施しました（マウスモデルを使用して45％の脂肪の食事を21週間与えられた）。高脂肪食を与えたマウスは肥満になり、グルコース不耐症を発症した。質量分析法を用いて、肥満マウスの精巣で影響を受けた 102 個のタンパク質を同定した。その中には、血液精巣バリアに重要な構造タンパク質（フィラミンA、FLNA）、酸化ストレス応答に関与するタンパク質（精子形成関連20、SPATA-20）、脂質の恒常性維持に関与するタンパク質（ステロール調節エレメント結合タンパク質2、SREBP2、アポリポタンパク質A1、APOA1）などが含まれていた。さらに、アンドロゲン受容体と相互作用する重要なレギュレータータンパク質であるパラスペックルコンポーネント1（PSPC-1）が有意にダウンレギュレーションされていた。プロテオミクスデータは、ウエスタンブロッティングと免疫染色の両方を用いて検証され、生検標本を用いてマウスとヒト精巣の両方でタンパク質の発現が確認され、局在化された。本研究では、主にタンパク質レベルでの異常に焦点を当てた結果、いくつかの候補タンパク質を同定し、HF食の精巣への影響に関する経路解析を行った結果、これまでに報告されていない新たな知見を得ることができました。また、同定されたターゲットのいくつかは治療的に標的となる可能性があり、今後の研究はこの分野に向けられています。
Diet has important effects on normal physiology and the potential deleterious effects of high fat diets and obesity on male reproductive health are being increasingly described. We conducted a histological review of the effects of chronic high fat (HF) diet (using a mouse model fed a 45% fat diet for 21 weeks) with a discovery proteomic study to assess for changes in the abundance of proteins in the testis. Mice on a HF diet became obese and developed glucose intolerance. Using mass spectrometry, we identify 102 proteins affected in the testis of obese mice. These included structural proteins important for the blood testis barrier (filamin A, FLNA), proteins involved in oxidative stress responses (spermatogenesis associated 20, SPATA-20) and lipid homoeostasis (sterol regulatory element-binding protein 2, SREBP2 and apolipoprotein A1, APOA1). In addition, an important regulator protein paraspeckle component 1, PSPC-1, which interacts with the androgen receptor was significantly downregulated. Proteomic data was validated using both Western blotting and immunostaining which confirmed and localised protein expression in both mouse and human testis using biopsy specimens. This study focused mainly on the abnormalities that occurred at the protein level and as a result, we have identified several candidate proteins and conducted pathway analysis around the effects of HF diet on the testis providing novel insights not previously described. Some of the identified targets could be targeted therapeutically and future work is directed in this area.